电工学电工技术课后答案

7-3
解：当三相异步电动机的磁极对数为P=2时，旋转磁场转速（同步转速）
（1）电机起动瞬间， 时
（2）在额定转速4，其额定转差率：
所以，
综上计算结果，转子电路的电动势及感抗与转差率成正比，而额定运行时转差率很小，所以上述两个物理量也很小。在起动时，转子电流很大，但功率因数很低，在额定状态下，转子电流减小很多，功率因数则提高到接近为1。
（1）电容电压 ；
（2）B点的电位 和A点的电位 的变化规律。假设开关闭合前电流已处于稳态。
习题３-９图
解 ：
所以：
3-10
解： 时。属于零状态响应
所以： ，
时，全响应。
，
所以：
习题3-10曲线图
3-11
解：
，
，所以：
3-12
解：
所以：
3-13
解：（1） 闭合：
（2）稳态后，再闭合 ，此刻计时，
，
3-14
解得：
已知如图所示电路中 ，电路为感性的，电流表A的读数为6A。 求电流表 的读数。
题4-11图
解：由已知有： ，则 ，
又
解得： ，
两表的读数均为 。
已知题4-12图所示电路中 ，电流表A的读数为2A。电压表 的读数均为200V。求参数R、L、C，并作出该电路的相量图。并写出 的瞬时值表达式。
题4-12 图
8-3
习题8-3图
答：不能。因为两个起动按钮的作用是等同的，即两者并联只起到一个的作用，本题只是两地起动连续运行控制图。
8-4
答：不能。主控制图中KM1主触点压力太重，使电路无法正常工作。控制线路参考习题8-5接法。
8-5
习题8-5控制图
8-6
8-7
答：起互锁作用的常闭触点KMF和KMR对调即可。
习题8-7控制电路图
互锁(连锁)：用不同接触器的常闭辅助触点，串联于对方接触器，在同一时间里保证自身接触器长时间连续正常工作的同时，其它接触器无法正常工作的控制作用，称为互锁。
8-2
习题8-2图
答：因为两个起动按钮的作用是等同的，即两者并联只起到一个的作用，本题只是两地起动连续运行控制图。如果将SB2、SB3联动，组成复合按钮，即可实现点动加连续运行的功能，那时缺点为动作不可靠。
8-8如图所示，下列控制电路实现什么功能？简述其工作原理。
习题8-8主控制图
答：实现了小车在工作台上循环往复的运动。其工作原理如下：
第三章电路的暂态分析
习题三
3-1
习题3-1图
解：a）图中 ； ，
b）图中 ，
，
3-2解：
，代入得：
3-3
解： ，闭合后，为零输入响应。
，
3-4
解： ， ，为零状态响应。
3-5
解：本题为零状态响应。
，
3-6
解： ,
所以：
3-7解：
,
所以
3-8
解：
，
所以：
3-9 如图所示电路中，t=0时，开关S闭合，试求 时，
解：当 时， ，
故（1）电机不能满载起动。
（2）
所以电动机能半载起动。
7-13解：空载时， ，
满载时， ，
7-14
解：（1）
（2）由
（3）由 ，得
（4）Y接法：
∆接法：
（5）
（6）
（7）
第八章继电-接触器控制系统8-1
答：自锁：用自身的常开辅助触点，并联在起动按钮两端，在同一时间里保证接触器长时间连续正常工作的控制作用，称为自锁；
所以：
又因为：
解：根据变压器阻抗变换原理，负载阻抗折算到原边的等效阻抗为：
信号源输出功率为：
一台 、 的变压器，试求：（1）电压比k及 和 。（2）该变压器在满载情况下向 的感性负载供电时，测得二次侧电压为220V，求此时变压器输出的有功功率。
解：(1)
(2)
在图中，输出变压器的二次绕组有中间抽头，比连接 的扬声器，两者都能达到阻抗匹配。试求二次绕组两部分匝数之比。
所以：
5-6
解：
而：
所以： .
故： ,
5-7
解：由
设 ，则
电源线电压为。
5-8
解：由
又因为负载星形联结；所以：
所Hale Waihona Puke Baidu： ，
故：
5-9
解：
由于负载∆联结：所以 且负载对称性，
所以：
5-10如图所示电路中，电源线电压为380V，各相负载的阻抗值均为 。求（1）三相负载是否对称？（2）试求各相电流，并用相量图计算中线电流；（3）试求三相平均功率P。
第七章 异步电动机
P167习题六
7-1
解：
7-2
解：当极对数为P=2时，旋转磁场转速（同步转速）
（a）起动瞬间， 时
（1）定子旋转磁场对定子的转速
（2）定子旋转磁场对转子的转速
（3）转子旋转磁场对转子的转速
（4）转子旋转磁场对定子的转速
（5）转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速
（b）转子转速为同步转速的 ，则有
2-5 解：
2-6 用两种电源等效互换的方法，求电路中5Ω电阻上消耗的功率。
习题2-6图
解：由两源互换，原图可变为下图
，所以：
2-7
题2-7 图
解：①
，
所以 ：
②
所以：
2-8 试用支路电流法和节点电压法求如图所示各支路的电流。
题2-8图
①
②
所以：
2-9 用叠加原理求图中的电流I。
题2-9 图
解：由叠加原理可知原图可变为下（a）、（b）两图之和。
第二章电路的分析方法
P39 习题二
2-1
题2-1图题2-1等效图
解：
①
②
，
①
，
， ，
代入 ①
另外，戴维南等效图
回归原图 ，所以
2-2答 由并联输出功率400
所以每个R获得功率
改串联后：
2-3
题2-3等效图
，
2-4
题2-4 △-Y变换（一）图
题2-4 △-Y变换（二）图
题2-4 △-Y变换（三）图
题2-4 等效星型图
解：（1） ，
（2）设 ，则
所以
（3）相量图如下：
（4）
4．18电路如图所示，已知 ， ， ，试求并联支路端电压 及电路的 。
解：设 ，依题意得：
（1） ，
则总阻抗
（2）总电流
并联电路端电压
功率因数
今有40W的日光灯一个，使用时灯管与镇流器（可近似地把镇流器看作纯电感）串联在电压为220V，频率为50赫兹的电源上。已知灯管工作时属于纯电阻负载，灯管两端的电压等于110V，试求镇流器的感抗与电感。这时电路的功率因数是多少？若将功率因数提高到，问应并联多大的电容？
（2）由 ，得
（3）当 时， ，电动机能起动。
当 时， ，电机能起动。
（4）
所以 起动时，
当 ，电动机不能起动。
当 ，电动机能起动。
（5） ，
电动机的起动电流：
线路上的起动电流：
7-11解：由 ，
有
由 ，得
故：电动机的起动电流：
线路上的起动电流：
7-12一台三相异步电动机的 ，若电源电压降低30％，试问：（1）能否满载起动？（2）能否半裁起动？
（a)中
（b)中
所以
2-10 用叠加原理求如图所示电路中的电压 及元件ab消耗的功率。（电阻单位为Ω）
题2-10图
解：由叠加原理可有：
（a)图中： ，（b）图中
所以：
故
2-11 题图a）中， 。若将理想电压源去掉后，如图b），试问此时 ？
解：由叠加原理可知，b)图等于a)图减c)图，即：两电流源共同作用的响应，等于总的响应减去电压源单独作用的响应。
习题6-10图
解：两个副边绕组的匝数分别为：
两个副绕组的电流分别为：
由于两个副边绕组接的都是电阻性负载，故电流同相位，则原边电流为：
6-11
习题6-11图
6-12
习题6-12图
（1）1V (2) 3V (3) 9V（4）2V (5) 6V (6) 8V（7）13V (8) 7V (9) 5V（10）11V (11) 4V (12) 10V (13) 12V
①将1Ω电阻开路，如（c）图，
②去源后，如（d）图：
戴维南等效电路如（e）图
2-14 试用戴维南定理和诺顿定理求图中负载 上的电流。
题2-14图
解：由戴维南定理，等效图如下图（a），
①
②去源
化简后见（b）图
而诺顿等效电路如图（c）：
2-15
解：
题2-15图
①当
②当 ，
故当 时， 中的 与 的点的轨迹为直线中在第一象限中的线段。
7-4
解：（1）当三相异步电动机的磁极对数为P=3时，旋转磁场转速（同步转速）
又
由于 ，则
故
又 ，有 。
7-5解：当 时，
当 时，
当 时，
当 时，
7-6
解：由 ，得
又过载能力 ，所以，
7-7
解：由 ，得
又过载能力 ，所以，
7-8
解：由 ，得
7-9解：（1）由 ，
有
（2）由 ，得
（3）
（4）
7-10
解：（1）由 ，得
P135习题六
解：铁心线圈取用的总有功功率为：
空心线圈取用的总有功功率为：
空心线圈取用的总有功功率即为铜损 ，故可得：
铁心线圈的铜损为：
铁心线圈的铁损为：
有一台10000、230V的单相变压器，其铁心截面积 ，磁感应强度最大值 ，电源频率为 ，求一次、二次绕组的匝数 各为多少？
解：
由于
则
解：由于副边为纯电阻 ，由 ，可知：
由已知， 而C)图中 ，
所以：
2-12 求：（1）题图中端点a、b处的戴维南和诺顿等效电路。
（2）如果用1Ω电流表跨接在a、b处，将通过多大电流？
题2-12图
解：
所以，等效戴维南电路与诺顿电路如下：
时
所以电流表的读数约为1.43A
2-13 应用戴维南定理求图中1Ω电阻的电流。
解： 由于1 为研究对象，所以与电流源串联的2 和理想电压源并联的5 每个电阻对1 不起作用，因此电路图为（b）图
解：
3-15
解：
，
。
3-16
解： 要使 则
即： ，解得 。
3-17
解：
，
。
第四章正弦交流电路
P 93习题四
已知 （1）试问i1与i2的相位差等于多少？（2）画出i1与i2的波形图；（3）在相位上比较i1与i2谁超前谁滞后。
解：（1）
（2）
（3）
解： ，当 时， ，则
解：（1）
或
(2)
指出下列各式的错误：
（1）
（2） ；（3） ；（4） ；
解：（1）等号不可连等；前者为瞬时表达式，后者为相量式。
（2）I为有效值，与复数式不能连等。
（3） 为大小， 为瞬时值之比。
（4）左边表示大小，右边为复数，两者不是一回事。
解：（1） （2） ， 为纯电阻时；
（3） ， 为纯电容时。
解：
4.8
4.9解：
解：
解： 即
习题5-10图
解：（1）不对称
（2）画相量图，由星形联接
故：
从相量图中，设
(3)
所以：
5-11
解：（1）中性线正常时，负载端电压对称，即：
所以： ，
而中线电流 需相量式计算，设
则：
而： 故：
(2)中性线断开时，电路如下图
，
，
，
，
5-12
解：设相序U-V-W对应A-B-C
则
另画图有：
= ，
则：
故：W相的灯比V相的灯流过电流大，那么W相的灯比较高，而V相的灯比较暗。第六章 磁路与变压器
因并联上电容后，电路的总有功功率不变，
（3）并联C后，因 ，
所以 。第五章 三相交流电路
P115习题五
解： A
所以：
相量图如下：
5-2
解：只能∆连接
所以： 则：
又
故
5-3
解：设 ，则
又 所以：
连接时
所以：
则：
故：
习题5-3供电图
5-4
解：当Y形连接时，
由
当 联接;
。
5-5
解：（1）当开关S闭合时，
（2）当开关S断开时，
（1）定子旋转磁场对定子的转速
（2）定子旋转磁场对转子的转速
（3）转子旋转磁场对转子的转速
（4）转子旋转磁场对定子的转速
（5）转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速
（c）转差率 时，
（1）定子旋转磁场对定子的转速
（2）定子旋转磁场对转子的转速
（3）转子旋转磁场对转子的转速
（4）转子旋转磁场对定子的转速
（5）转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速
习题6-8图
解： 扬声器折算到原边阻抗模为
扬声器折算到原边阻抗模为
由题意可知： ，所以
习题6-9图
解：(1) 1与4端相连，2与3端相连，接入220V电源上。
（2）1与3端相连，2与4端相连，接入110V电源上。
（3）在上述两种情况下，一次侧每个绕组中的额定电流和电压均不变，二次侧电压亦不变，只是电源供给电流大小不同，110V电源供给的电流是220V电源的2倍，而输出的视在功率是相同的。
解： 同理
，整理得： ， ，即
由相量图可知电流超前端电压 ，
求图4-13两图中的电流 。
解： 图（a）中，
图（b）中，
在图4-14中， 与 同相，试求 及 。
解：设 ，则 因为
，所以
又因 同相，故
又 ， 。
相量图如下：
一个电感线圈， ，（1） 的有效值；（2）求电路的总的功率因数 及总功率P。
解：（1）设电压 则
解：消耗在灯管上的有功功率为 ，则
故感抗为
将功率因数提高到，需并联电容为：
在题图中， ， ，试求：（1）电流表的读数和电路的功率因数 ；（2）欲使电路的功率因数提高到，则需并联多大的电容？（3）并联电容后电流表的读数又为多少？
解：（1）画相量图如下图所示，
，
，
故 同相， 滞后 ,c此时功率因数
。
（2）欲使电路的功率因数提高到，则
故
（2） 总功率
电路如题图4-16是三个阻抗串联的电路，电源电压 ，已知 ，求
（1） 电路的等效复数阻抗 ，电流 和电压 。
（2） 画出电压、电流相量图。
（3） 计算电路的有功功率 、无功功率 和视在功率 。
解：（1）
（2） 相量图
（3）
题图4-17所示的是 并联电路，输入电压 ， 。求 （1）并联电路的等效复数阻抗 ；（2）各支路电流和总电流；（3） 画出电压和电流相量图；（4） 计算电路总的 、 和 。